Conformação Mecânica

Os processos de conformação mecânica alteram a geometria do material através de forças aplicadas por ferramentas adequadas que podem variar desde pequenas matrizes até grandes cilindros, como os empregados na laminação.

Em função da temperatura e do material utilizado a conformação mecânica pode ser classificada como trabalho a frio, a morno e a quente. Cada um destes trabalhos fornecerá características especiais ao material e à peça obtida. 

Estas características serão função da matéria prima utilizada como composição química e estrutura metalúrgica (natureza, tamanho, forma e distribuição das fases presentes) e das condições impostas pelo processo tais como o tipo e o grau de deformação, a velocidade de deformação e a temperatura em que o material é deformado. Principais processos de Conformação 

O número dos diferentes processos unitários de conformação mecânica, desenvolvidos para aplicações específicas, atinge atualmente algumas centenas. Não obstante, é possível classificá-los num pequeno número de categorias, com base em critérios tais como: o tipo de esforço que provoca a deformação do material, a variação relativa da espessura da peça, o regime da operação de conformação, o propósito da deformação. 

Basicamente, os processos de conformação mecânica podem ser classificados em: Forjamento: Conformação por esforços compressivos tendendo a fazer o material assumir o contorno da ferramenta conformadora, chamada matriz ou estampo. Laminação: Conjunto de processos em que se faz o material passar através da abertura entre cilindros que giram, modificando-lhe (em geral reduzindo) a seção transversal; os produtos podem ser placas, chapas, barras de diferentes seções, trilhos, perfis diversos, anéis e tubos. Trefilação: Redução da seção transversal de uma barra, fio ou tubo, “puxando-se” a peça através de uma ferramenta (fieira, ou trefila) com forma de canal convergente. Extrusão: Processo em que a peça é “empurrada” contra a matriz conformadora, com redução da sua seção transversal. A parte ainda não extrudada fica contida num recipiente ou cilindro (container); o produto pode ser uma barra, perfil ou tubo. Conformação de chapas: Compreende as operações de: Embutimento; Estiramento; Corte; Dobramento. TEMPERATURA DE CONFORMAÇÃO: Os processos de conformação são comumente classificados em operações de trabalho a quente, a morno e a frio. O trabalho a quente é definido como a deformação sob condições de temperatura e taxa de deformação tais que processos de recuperação e recristalização ocorrem simultaneamente com a deformação. De outra forma, o trabalho a frio é a deformação realizada sob condições em que os processos de recuperação e recristalização não são efetivos. No trabalho a morno ocorre recuperação, mas não se formam novos grãos (não há recristalização). No trabalho a quente, devido à intensa vibração térmica -que facilita muito a difusão de átomos e a mobilidade e aniquilamento das discordâncias - o encruamento e a estrutura distorcida dos grãos produzida pela deformação, são rapidamente eliminados pela formação de novos grãos livres de deformação, como resultado da recristalização. É possível conseguir grandes níveis de deformação, uma vez que os processos de recuperação e recristalização acompanham a deformação. Ela ocorre a uma tensão constante. E como a tensão de escoamento plástico decresce com o aumento da temperatura,ver figura, a energia necessária para a deformação é geralmente muito menor para o trabalho a quente do que para o trabalho a frio ou a morno. VARIAÇÃO DA TENSÃO DE COMPRESSÃO COM A DEFORMAÇÃO EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA PARA UM AÇO DE BAIXO CARBONO VARIAÇÃO DA TENSÃO DE COMPRESSÃO COM A DEFORMAÇÃO EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA PARA UM AÇO DE BAIXO CARBONO No trabalho a frio, como o encruamento não é aliviado, a tensão aumenta com a deformação. Assim a deformação total- que é possível de se obter sem causar fratura- é menor no trabalho a frio do que no trabalho a quente e a morno. Exceto quando se realizam tratamentos térmicos de recozimento para aliviar os efeitos do encruamento. No trabalho a morno ocorre uma recuperação parcial da ductilidade do material e a tensão de conformação situa-se numa faixa intermediária entre o trabalho a frio e a quente. Costuma-se definir, para fins práticos, as faixas de temperaturas do trabalho a quente, a morno e a frio baseadas na temperatura homóloga, que permite a normalização do comportamento do metal, ver figura. Em um metal puro, que não sofre transformação de fase no estado sólido, os pontos de referência em termos de temperatura são: o zero absoluto e o ponto de fusão. Estes pontos, traduzidos em graus Kelvin, estabelecem os extremos da escala homóloga de temperaturas. REPRESENTAÇÃO DA TEMPERATURA HOMÓLOGA E DAS FAIXAS DE TEMPERATURA : trabalho a frio (TF), a morno (TM) e a quente (TQ). REPRESENTAÇÃO DA TEMPERATURA HOMÓLOGA E DAS FAIXAS DE TEMPERATURA : trabalho a frio (TF), a morno (TM) e a quente (TQ). Em termos de conformação mecânica, chama-se de: trabalho a quente (TQ) aquele que é executado em temperaturas acima de 0,5Tf trabalho a morno (TM), executado na faixa compreendida (grosseiramente) entre 0,3 e 0,5 Tf e trabalho a frio (TF) aquele que é executado entre 0 e 0,3 Tf . É importante compreender que a distinção básica entre TQ e TF é portanto, função da temperatura em que se dá a recristalização efetiva do material. Assim, embora para muitas ligas comerciais a temperatura do TQ seja realmente elevada em relação à ambiente, para metais como Pb e Sn, que se recristalizam rapidamente à temperatura ambiente após grandes deformações, a conformação à temperatura ambiente é TQ. Por outro lado, a conformação a 1100ºC é TF para o tungstênio, cuja temperatura de recristalização é superior a esta, embora seja TQ para o aço. Geração de Calor na Conformação Mecânica Nos processos de conformação, tanto a deformação plástica quanto o atrito contribuem para a geração de calor. Da energia empregada na deformação plástica de um metal, apenas 5 a 10% ficam acumulados na rede cristalina, sob a forma de energia interna, sendo os restantes 90 a 95% convertidos em calor. Em algumas operações de conformação contínua, como extrusão e trefilação, efetuadas em altas velocidades, a temperatura pode aumentar de centenas de graus. Uma parte do calor gerado é dissipada (transmitido às ferramentas ou perdido para a atmosfera), mas o restante permanece na peça, elevando-lhe a temperatura. Em condições idealmente adiabáticas e sem atrito, o máximo acréscimo teórico de temperatura devido à deformação plástica é dado pela expressão: Para uma deformação e = 1,0 tem-se DTmáx igual a 74ºC para alumínio, 277ºC para ferro e 571ºC para o titânio. Se a velocidade de um dado processo é alta, a perda do calor gerado será pequena e o aumento efetivo da temperatura será próximo do valor teórico. &nsp; Faixas de Temperaturas Permissíveis no Trabalho a Quente O limite inferior de temperatura para o trabalho a quente de um metal é a menor temperatura para a qual a taxa de recristalização é rápida o bastante para eliminar o encruamento quando o metal está submetido àquela temperatura. Para um dado metal ou liga metálica a menor temperatura de trabalho a quente dependerá de fatores tais como a quantidade de deformação e o tempo em que o material estará submetido a temperatura em questão. Uma vez que quanto maior o nível de deformação menor é a temperatura de recristalização, o limite inferior de temperatura para o trabalho a quente diminuirá para grandes deformações. Um metal trabalhado com elevada velocidade de deformação e resfriado rapidamente irá requerer uma temperatura de trabalho a quente maior do que se este for deformado e resfriado vagarosamente, para a obtenção de um mesmo nível final de deformação. O limite superior de trabalho a quente é determinado pela temperatura em que ocorre o início de fusão ou o excesso de oxidação. Geralmente, a temperatura mais elevada de trabalho a quente é limitada bem abaixo do ponto de fusão devido a possibilidade de fragilização à quente (existência de compostos com menor ponto de fusão). Basta uma pequena quantidade de um filme de constituinte com baixo ponto de fusão nos contornos de grão para fazer um material desagregar-se quando deformado (fragilidade a quente). Geralmente emprega-se Tmax » Tf – 55ºC (ou Tf – 100ºF) para evitar esta possibilidade. Para uma dada condição de pressão e temperatura de trabalho haverá uma quantidade máxima de deformação que pode ser fornecida à peça (limitação esta baseada na resistência ao escoamento, e não na ductilidade), como mostrado na figura. Se a temperatura de pré - aquecimento do tarugo inicial aumenta, a resistência diminui e a deformação aumenta para uma dada pressão aplicada; assim, as curvas "isobáricas" aumentam com a temperatura, que obviamente será sempre inferior à linha solidus. A fragilização a quente limita a temperatura de trabalho a valores inferiores á temperatura solidus. E visto que com taxas de deformação altas ficará retido mais calor na peça. A temperatura da peça deverá ser menor para evitar que ela atinja a faixa de fragilidade a quente.

Fundição II

Fundição é um processo de fabricação onde um metal ou liga metálica, no estado líquido, é vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser produzida

Os processos de fundição são usualmente adotados para a fabricação de peças de ligas de alumínio fundidas.
Os processos mais comumente utilizados são fundição em areia (verde e estufada), em moldes permanentes ou semipermanentes e em máquinas sob pressão (“die casting”).
Além desses processos, em menor escala também são utilizados os processos de fundição centrífuga, fundição de precisão (“investiment” ou cera perdida), moldagem em gesso (“plaster”) e a moldagem em casca (“shell molding”).
A escolha do processo a ser utilizado depende de vários fatores, sendo que muitos aspectos do projeto serão influenciados pelo método de fundição.
Os fatores técnicos são o tamanho e a forma da peça, as características da liga tais como as propriedades físicas e mecânicas, as espessuras máxima e mínima de cada seção, a complexidade do desenho da peça, as tolerâncias dimensionais e o tipo de acabamento.
Os fatores econômicos são o número de peças idênticas a serem produzidas, a possibilidade de repetição de encomendas e os custos relativos de usinagem e acabamento das peças produzidas pelos diferentes processos.

Vantagens das peças fundidas:

• Podem apresentar formas externas e internas desde a mais simples até a mais complexa;
• Podem apresentar dimensões limitadas somente pelas restrições das instalações onde serão produzidas;
• Podem ser produzidas dentro de padrões variados de acabamento e tolerância dimensional (entre ±0,2 e 0,6 mm);
• Possibilita grande economia de peso, porque permite a obtenção de paredes com espessuras quase ilimitadas.

Processos:

• Fundição por gravidade;
• Fundição sob pressão;
• Fundição por centrifugação;
• Fundição de precisão (cera perdida);
• Casca ou “shellmolding”.

Passo a Passo:

Confecção do modelo:

Essa etapa consiste em construir um modelo com o formato aproximado da peça a ser fundida.
Esse modelo vai servir para a construção do molde e suas dimensões devem prever a contração do metal quando ele se solidificar
bem como um eventual sobremetal para posterior usinagem da peça.
Ele é feito de madeira, alumínio, aço, resina plástica e até isopor.

Confecção do molde:

O molde é o dispositivo no qual o metal fundido é colocado para que se obtenha a peça desejada.
Ele é feito de material refratário composto de areia e aglomerante.
Esse material é moldado sobre o modelo que, após retirado, deixa uma cavidade com o formato da peça a ser fundida.
A fase de moldagem permite distinguir os vários processos de fundição, os quais são classificados da seguinte maneira:
Moldagem em molde de areia ou temporário;

• por gravidade;
• areia verde;
• areia seca;
• areia-cimento.

Moldagem em molde metálico ou permanente:

• por gravidade;
• sob pressão.

Confecção dos machos:

Macho é um dispositivo, feito também de areia, que tem a finalidade de formar os vazios, furos e reentrâncias da peça.
Eles são colocados nos moldes antes que eles sejam fechados para receber o metal líquido.

Fusão:

Etapa em que acontece a fusão do metal.

Vazamento:

O vazamento é o enchimento do molde com metal líquido

Desmoldagem:

Após determinado período de tempo em que a peça se solidifica dentro do molde, e que depende do tipo de peça, do tipo de molde e do metal (ou liga metálica), ela é retirada do molde (desmoldagem) manualmente ou por processos mecânicos.

Rebarbação:

A rebarbação é a retirada dos canais de alimentação, massalotee rebarbas que se formam durante a fundição.
Ela é realizada quando a peça atinge temperaturas próximas às do ambiente.

Limpeza:

A limpeza é necessária porque a peça apresenta uma série de incrustações da areia usada na confecção do molde.
Geralmente ela é feita por meio de jatos abrasivos.

Características dos Materiais ligadas ao processo de fundição:

A peça produzida por fundição pode ter as formas e dimensões definitivas ou não.
Furos pequenos e detalhes complexos não são feitos na peça, embora apareçam no desenho.
Arredondamentode cantos e engrossamentodas paredes.
As propriedades mecânicas de peças fundidas geralmente são inferiores às propriedades de peças conformadas mecanicamente.

Defeitos que ocorrem durante o processo de fundição:

• Inclusão da areia do molde nas paredes internas ou externas da peça;
• Defeitos de composição da liga metálica que causam o aparecimento de partículas duras indesejáveis no material;
• Rechupe;
• Porosidade, ou seja, existência de “buraquinhos” dentro da peça.

Cristalização:

Consiste no aparecimento das primeiras células cristalinas unitárias, que servem como núcleos, para o posterior desenvolvimento ou crescimento dos cristais, dando, finalmente, origem aos grãos definitivos e à estrutura granular típica dos metais.
Esse crescimento dos cristais não se dá, na realidade, de maneira uniforme, ou seja, a velocidade de crescimento não é a mesma em todas as direções, variando de acordo com os diferentes eixos cristalográficos; no interior de um molde, o crescimento é limitado pelas paredes deste.
As dentritas formam-se em quantidades cada vez maiores até se encontrarem; o seu crescimento é, então, impedido pelo encontro das dentritas vizinhas, originando-se os grãos e os contornos de grãos, que delimitam cada grão cristalino, formando a massa sólida.
Os efeitos indesejáveis resultam do fato dessas diagonais constituírem planos de maior fragilidade de modo que, durante a operação de conformação mecânica a que essas peças são submetidas posteriormente -como laminação -, podem surgir fissuras que inutilizam o material.
Esse inconveniente é evitado arredondando-se os cantos.

Contração de volume:

• contração líquida;
• contração de solidificação;
• contração sólida.

A contração é expressa em porcentagem de volume.
No caso dos aços fundidos, por exemplo, a contração linear, devida à variação de volume no estado sólido, varia de 2,18 a 2,47%, o valor menor correspondendo ao aço de mais alto carbono (0,90%).
No caso dos ferros fundidos -uma das mais importantes ligas para fundição de peças -a contração sólida linear varia de 1 a 1,5%, o valor de 1 % correspondendo a ferro fundido cinzento comum e o valor 1,5% (mais precisamente de 1,3 a 1,5%) ao ferro nodular.
Para os outros metais e ligas, a contração linear é muito variada, podendo atingir valores de 8 a 9% para níquel e ligas cobre-níquel.
A fundição pode dar origem a peças acabadas, já em seu formato final, ou não.
Nesse caso, elas podem passar por processos de conformação mecânica (por exemplo, forja), ajustes dimensionais, soldagem ou usinagem (para peças que serão usinadas é comum deixar um sobreposição de metal).
Mas, de modo geral, as peças fundidas passam por processos de acabamento como corte de canais, usinagem, e rebarbação.
Quando necessário, as peças também podem passar por tratamento térmico para conferir maior resistência já que as peças fundidas apresentam menor resistência mecânica do que as peças produzidas por processos de conformação.
Existem vários processos diferentes para se produzir peças fundidas, os mais comuns são:

• Fundição por gravidade;
• Fundição por centrifugação;
• Sob pressão;
• Precisão.

Cada um se ajusta a determinadas exigências de qualidade, custo e tempo.
Mas, basicamente, o início do processo, é a produção de um modelo ou de um molde.
Os modelos são usados para dar forma ao fundido quando o molde utilizado é do tipo não permanente (geralmente de areia).
Os modelos podem fabricados de materiais como:

• madeira;
• plástico;
• isopor;
• metal;
• cera.

Podem ser aplicados produtos desmoldantes (talco, grafite) para facilitar sua retirada de dentro do molde.
Nos processos de fundição também podem ser utilizadas peças chamadas de machos, que servem para formar canais ou furos em peças que precisem ser vazadas.
Os machos devem ser feitos de um material resistente o suficiente para suportar o processo de vazamento do metal fundido, mas devem ser quebráveis após o processo de solidificação e esfriamento para que possa ser retirado da peça.
Os moldes, por sua vez, são o negativo da peça a ser produzida e o tipo de material com que são feitos depende do processo que será utilizado.
Os mais comuns são feitos de areia de fundição: a areia sintética, composta por uma mistura de areia, argila e água; a areia verde, que contém areia silicosa; e a areia seca, utilizada quando se precisa de peças com melhor acabamento ou estabilidade dimensional, que contém aditivos que melhoram suas propriedades.

Fundição por Gravidade:

No processo de moldagem com areia é reaproveitada cerca de 98% da areia utilizada. Ela é peneirada e volta para o processo.
Nesse processo, confecciona-se um modelo que pode ser de madeira, coloca-o em uma caixa com areia deixando-se dois canais, o de vazamento e o de alimentação.
Após o aquecimento e secagem do molde de areia, o modelo é retirado e é vazado o metal fundido que formará a peça.
Após a solidificação o molde pode ser quebrado para a retirada da peça ou pode-se utilizá-lo para a produção de outras peças (isso depende do formato da peça e do molde, se ele possui formato que permita a remoção da peça).
Também podem ser confeccionados moldes de metal (permanentes) ou mistos, com partes permanentes e partes temporárias (que podem ser quebradas após a solidificação do fundido).
O processo de fundição com uso de moldes permanentes de metal permite a fabricação de milhares de peças com um único molde que deve ser feito de um metal com ponto de fusão maior que o metal da peça a ser produzida.
Devido ao seu custo mais elevado, os moldes em metal são feitos apenas para produção de peças em série.
A moldagem em casca (“shell molding”) é um processo de confecção de molde em areia sobre um modelo de metal onde este é constituído por uma camada fina de areia com resina o que permite a utilização de uma menor quantidade de material no processo (mesmo assim, é um processo mais caro que o convencional, mas permite melhor acabamento).
Depois da confecção do molde ele passa por um processo de tratamento térmico para melhorar sua resistência e então, pode ser utilizado para o vazamento do fundido.

Fundição por Cera Perdida:

No processo de fundição por cera perdida são utilizados dois moldes.
O primeiro é feito de um metal que possa ser facilmente trabalhado no formato invertido da peça a ser produzida (geralmente em duas metades).
Depois enche-se esse molde com cera para formar os modelos, no formato da peça final. Coloca-se esses modelos em uma caixa que é preenchida com areia de fundição e aquecida até a cera derreter e escorrer e têm-se outro molde com o formato invertido da peça.
Este sim é preenchido com o metal fundido, dando origem à peça.
As vantagens desse processo é que podem ser produzidas várias peças em série com alto grau de detalhamento e praticamente acabadas. A desvantagem é que o tamanho das peças é limitado.

Fundição Sob Pressão:

Outro processo de fundição, é a fundição sob pressão onde o metal é bombeado para dentro do molde ou matriz e esta é resfriada com água para aumentar sua vida útil e permitir o resfriamento mais rápido do fundido.
Este processo permite a confecção de peças com paredes de espessura mais fina e com maior detalhamento já que o vazamento forçado permite um melhor preenchimento do molde.

Fundição Por Centrifugação:

A fundição por centrifugação consiste num equipamento onde o molde permanece girando enquanto é preenchido pelo metal, fazendo que o vazamento seja mais eficiente, porém, também é mais caro que o processo normal (por gravidade).
É neste processo que se produz os tubos sem costura.
A produção de lâminas ou chapas de aço também é um processo de fundição.
O metal fundido é vazado por uma câmara e uma matriz onde ele é resfriado apenas o suficiente para ir para o laminador, onde ficará na espessura final (as chapas mais finas podem passar por diversos laminadores até atingir a espessura desejada).

Controle de Qualidade:

ANSI/MSS SP-55-2011 - Quality Standard for Steel Castings for Valves, Flanges, Fittings, and Other Piping Components Visual Method for Evaluation of Surface Irregularities.
Padrão de Qualidade para Moldagem de Aço para Válvulas, Flanges, Conexões e Outros Componentes de Tubulação
- Método Visual para Avaliação de Irregularidades de Superfície de materiais fundidos.
Irregularidades.

Objetivo:

• Rejeitar as peças defeituosas;
• Preservar a qualidade das matérias primas utilizadas na fundição e a sua mão de obra.

Controle de processos

• Inspeção de modelos
• Moldação
• Fusão e vazamento
• Acabamento
• Tratamentos térmicos
• Análises de areias
• Análises químicas (espectrometria)

Controle de qualidade

• Visual e dimensional
• Partículas magnéticas e líquidos penetrantes
• Ultra som
• Dureza
• Teste mecânico

Os materiais fundidos não devem ser empregados para a fabricação de Vasos de pressão.
No entanto, os fundidos são muito empregados na fabricação de válvulas industriais e válvulas de controle.
Nos componentes de material fundido, se deve levar em conta o “fator de qualidade”, que corresponde ao nível de inspeção empregado na avaliação do material fundido.
Quando da utilização de material fundido para a fabricação de algum componente, a espessura deve ser corrigida com o “fator de qualidade de fundido”, correspondente ao nível de inspeção empregado, conforme a tabela a seguir.

Fator de qualidade do fundido (ASME B31.3 /ASME Sec VIII Div 1)

Fator 0,80:
Inspeção visual MSS SP-55
Fator 0,85:
Inspeção visual MSS SP-55 e todas as superfícies usinadas com acabamento de 6,3 µm Ra (250 µin Ra) conforme ASME B46.1
Exame de todas as superfícies com PT (ASTM A165).
Critério de aceitação das trincas e reparos de solda conforme MSS SP-53 Table 1, e ASTM E125 para as trincas de superfície.
Fator 0,95:
Exame de todas as superfícies com100% UT (ASTM E114).
Critério de aceitação é não haver defeitos com profundidade acima de 5% da espessura.
Exame de todas as superfícies com 100% RT (ASTM E94).
Critério de aceitação conforme Table 302.3.3D.
Fator 1,0:
Inspeção visual MSS SP-55 e exame de todas as superfícies com UT (ASTM E114).
Critério de aceitação é não haver defeitos com profundidade acima de 5% da espessura.
Ou Inspeção visual MSS SP-55 e exame de todas as superfícies com 100% RT (ASTM E94).
Critério conforme níveis de aceitação da Table 302.3.3D. 1,0 Inspeção e exame do fundido conforme Appendix F Examination of steel castings

Fundição

Na metalurgia, a fundição é o processo de vazar metal líquido em um molde, que contém uma cavidade com a forma desejada, e depois permitir que resfrie e solidifique. A parte solidificada é também conhecida como peça fundida, que é ejetada do molde ou tem o molde quebrado para completar o processo. A fundição é mais frequentemente usada para fazer peças complexas que seriam difíceis ou mais caras de se fazer por outros métodos. Os processos de fundição são conhecidos há milhares de anos, e amplamente utilizados em esculturas, especialmente em bronze, jóias em metais preciosos, armas e ferramentas. As técnicas tradicionais de fundição incluem a fundição por cera perdida, fundição por espuma perdida, fundição em coquilha e fundição em areia. O processo moderno de fundição está dividido em duas categorias principais: fundição dispensáveis ​​e não dispensáveis. Ele é ainda dividido pelo material do molde, tais como areia ou metal, e método de vazamento, tais como por gravidade, a vácuo ou a baixa pressão. Índice [esconder] 1 Materiais e processos 2 Etapas do processo 3 Fabricação do modelo 3.1 Bipartição do modelo 3.2 Compactação da areia em redor do modelo 3.3 Fabricação do macho 3.4 Colocação do macho 3.5 Drenos 3.6 Esfriamento e solidificação 3.7 Desmoldagem 3.8 Desrebarbeamento 3.9 Acabamento e limpeza 3.10 Tratamento térmico 3.11 Usinagem 3.12 Retífica 4 Processos 5 Moldes de fundição 5.1 Molde em areia verde 5.2 Molde em areia seca 5.3 Molde mecânico 5.4 Modelo de cera descartável em moldes para microfusão 6 Molde coquilha 7 Fundição por injeção 8 Molde metálico 8.1 Moldes permanentes 8.2 Fundição sob pressão 8.3 Principais vantagens 8.4 Principais desvantagens 9 Fundição por centrifugação 10 Fundição de precisão 10.1 Principais vantagens 10.2 Etapas do processo de fundição de precisão pelo sistema de cera perdida 11 Fundição contínua 12 Controle de qualidade de peças fundidas 13 Referências Materiais e processos[editar | editar código-fonte]  Peça original que será fundida Geralmente são fundidos metais e certos materiais sintéticos a exemplos de plásticos e polímeros. Antes da fusão do material, é necessária a preparação do molde. Este por sua vez consiste num componente cuja função é receber o produto liquefeito e transformá-lo por solidificação na peça correspondente ao modelo que serviu de base para a sua formação. Modelo de uma peça em madeira, notar que é de maior espessura que a original O processo de fusão se dá pelo aquecimento da matéria prima até atingir seu ponto de liquefação. Após derretida será escoada ou injetada, numa cavidade normalmente denominada molde. Uma vez resfriada, a matéria prima solidifica-se tomando a forma em positivo. Os processos mais utilizados ainda para a confecção dos moldes convencionais são em areia de fundição ou terras especiais. Estes materiais são refratários e abundantes na natureza, os mais usados são a areia, gesso, cimento e outras substâncias cerâmicas. Após fundido e retirado do molde, o componente adquire a coloração do material de que é formado Quando misturados com água, argila (em alguns casos), e um aglutinante, os moldes adquirem uma coesão uniforme e moldabilidade, sem perder a permeabilidade que permite evacuar os gases no momento da injeção, ou do escoamento. Após fundido e retirado do molde, o componente vai para a usinagem e tratamento térmico(se for o caso) Os materiais usados na fabricação de moldes podem ser recuperáveis ou perecíveis metálicos ou não-metálicos. Etapas do processo[editar | editar código-fonte] Modelo ou molde (conforme a região) é o nome dado normalmente à peça que servirá para imprimir no molde de fusão ou forma ou negativo do componente a ser fundido. Após usinado e tratado termicamente, o componente vai para a pintura, adquirindo aparência idêntica ao original Peça original Para evitar confusão devido aos regionalismos dos termos, será utilizado neste artigo o termo molde para a forma de fundição, e modelo para a peça que servirá de macho de impressão da cavidade receptora de material liquefeito, ou forma de fundição, ou molde de fundição. Os quatro componentes que representam etapas do processo de fundição No caso do Brasil, é necessária esta padronização devido às várias etnias e diferentes crenças e portanto nomenclaturas variáveis. A nomenclatura adotada segue a utilizada no Paraná, que obedece a ABNT. Para que haja uma confecção de um molde dentro das medidas corretas, são necessárias algumas modificações de natureza dimensional no modelo devido ao processo de fundição: O modelo deve ser ligeiramente maior que a peça original, já que se deve levar em conta a contração tridimensional desta quando da solidificação. Existem normas que devem ser seguidas conforme os metais ou ligas a serem fundidas, estas são disponíveis em tabelas ou ábacos. A Cia. Siderúrgica Nacional, CSN, fornece matéria prima para o mundo inteiro As superfícies do molde devem respeitar ângulos mínimos em relação ao modelo, com o objetivo de não danificar os formatos tomados pela areia durante a extração da peça que serve como modelo. Este ângulo é denominado ângulo de saída. Devem ser incluídos no molde canais de alimentação e respiro para o vazamento de excessos de material fundido e para a saída do ar. Se necessário, devem ser incluídos prensos, que são prolongamentos que servem para a colocação do macho, pois a forma muitas vezes consiste em duas peças, um macho e uma fêmea, estando em seu centro a parte oca que servirá de negativo para ser preenchida pelo material liquefeito. A função dos prensos é prender uma peça à outra. Fabricação do modelo[editar | editar código-fonte] Para a confecção do modelo que servirá para imprimir na forma de areia o formato da peça a ser fundida, geralmente é utilizada madeira, plásticos como o uretano, metais como o alumínio ou o ferro fundido. Muitas vezes, se utiliza a própria peça como modelo, porém esta passa por um processo de aumento tridimensional, geralmente com a aplicação de diversas camadas de tinta ou resina, por exemplo para compensar o efeito da contração da peça fundida após o seu resfriamento. Bipartição do modelo[editar | editar código-fonte] Geralmente, fabricam-se dois semi-modelos correspondentes a cada uma das partes do modelo principal que é necessário fabricar. Muitas vezes, dependendo da geometria da peça, são confeccionados moldes macho e fêmea, os semi-modelos porém são considerados machos. Em algumas regiões a forma de fundição é chamada de caixa de machos, nomenclatura também adotada pelas normas técnicas. Também pode-se cortar o modelo ao meio, ou para ser impresso em duas formas, um erro comum que se comete neste processo de corte, é a não observação da espessura da lâmina de serra que cortou-o depois de acabado, por isso, é comum confeccionar estes com sua matéria bruta (antes da formação destes) já preparada antes da usinagem. Devido ao processo de utilização de dois semi-modelos (ou duas metades) para imprimir as duas cavidades da forma, notamos em algumas peças depois de prontas uma espécie de marca separando-a em duas metades, esta é a impressão dos moldes. Compactação da areia em redor do modelo[editar | editar código-fonte] Para a compactação da areia em redor do modelo, cada semi modelo é colocado sobre uma tábua, esta em seguida é cercada por quatro tábuas para formar uma caixa. A caixa contendo a peça molde é preenchida com areia de fundição. Em seguida é feita a compactação em cada forma e viradas 180 graus. São retirados os moldes, e são feitos os canais de respiro (ou vazamento). Após este processo são montadas as duas metades, ou seja, os dois blocos formando uma peça em cujo interior está o negativo (cavidade) a ser preenchido pelo metal em fusão. Areias de fundição atualmente são sintéticas, não no sentido químico, mas porque são uma mistura de vários tipos de areias,ligantes argilosos tais como a bentonita e outros aditivos. O componente crítico da areia refratária é o cristal de quartzo, um material de toxicidade conhecida. O componente desagregado mais perigoso é a farinha de sílica ou areia de faceamento, que é esparramada no molde, por um saco pequeno. Em uma instalação de alta produção o molde é executado em uma máquina de moldagem. Este equipamento é projetado para compactar a areia firmemente na caixa de moldagem, minimizando desta forma o esforço físico do moldador e melhorando a qualidade do molde. Vale lembrar que as técnicas de moldagem por máquinas apresentam ainda problemas de vibração e de ruído. Fabricação do macho[editar | editar código-fonte] O macho é um elemento refratário colocado no molde para definir uma cavidade ou espaço vazio no fundido final. Uma vez que o material irá fluir em volta do macho ele tem de ser mecanicamente resistente durante o vazamento e ainda tornar-se quebradiço após o vazamento e o resfriamento, permitindo assim, uma fácil remoção da peça fundida do molde, ou seja, a desmoldagem. A areia para a fabricação do macho é preparada em um misturador através da mistura de areia de sílica com um ligante orgânico tal como o óleo de linhaça e amido ou dextrina. Há preocupações a serem respeitadas em relação ao manuseio da resina e do catalisador enquanto se prepara a mistura. Tais preocupações devem incluir a proteção de pele e olhos para ambas as resinas a base de fenol e ureia, requer-se ainda o controle por ventilação e exaustão no misturador, na máquina de moldagem do macho, no local de resfriamento do macho e nas estações de vazamento fundição, resfriamento da peça e na área de remoção da areia da peça fundida A areia preparada é colocada em uma caixa de macho determinando a forma do mesmo, após o macho é retirado e curado em uma estufa para se conseguir uma forma refratária enrijecida. talvez sua linha de entrada seja diferente pois seus elementos nao sao autenticados á todos os produtos que se possam inflar, por isso muitos injetam base á banana para fazer a fundição entre dois elementos que tenham cavidades diferentes de moldes. Colocação do macho[editar | editar código-fonte] Se a peça que se quer fabricar é oca, será necessário dispor de machos que evitem que o metal fundido se propague pelas cavidades. Geralmente os machos são fabricados com areias mais finas e misturadas com materiais que proporcionam uma compactação maior (Existem algumas argilas específicas para isso). Esta técnica permite uma manipulação manual na inserção destes na cavidade do molde. Um exemplo do uso deste tipo de macho são os blocos de motores, onde existe a necessidade de preservar os condutos de lubrificação e de passagem de água para resfriamento. Uma vez montado o macho dentro das cavidades, formadas pelo modelo primário, as duas metades do molde de fundição serão juntadas para receberem o material sob fusão. Drenos[editar | editar código-fonte] Quando o material fundido preenche as cavidades, é necessário que haja uma pequena sobra deste para expulsar o ar e possíveis contaminações. São executados na feitura dos moldes de fundição alguns canais de vazamento para possibilitar a drenagem do material. Esfriamento e solidificação[editar | editar código-fonte] Esta é a etapa mais crítica de todo o processo, já que um esfriamento excessivamente rápido pode provocar tensões mecânicas na peça, inclusive com aparecimento de trincas, e a formação de bolhas. Se houver um resfriamento muito lento ocorrerá a diminuição da produtividade. Estes eventos influenciam bastante o tamanho, forma, uniformidade e composição química dos grãos formados na peça fundida, que por sua vez influencia as suas propriedades globais. Os fatores mais importantes que afetam estes eventos são: o tipo do metal, as propriedades térmicas do metal e do molde, a relação geométrica entre o volume e área da superfície da fundição e a forma do molde. Desmoldagem[editar | editar código-fonte] Após resfriado e solidificado o material fundido, é executada a retirada da peça do molde. Ao fazê-lo deve-se tomar o cuidado de retirar a areia dos machos. Retirada a areia dos machos e da peça, esta pode ser reaproveitada em outros moldes de fundição indefinidamente, desde que não tenha sido contaminada por nenhum elemento que venha a causar alguma reação. Erro comum nas fundições é a contaminação de determinados materiais em sua superfície por outros que ficaram dispersos na areia, causando às vezes certas contaminações superficiais indesejáveis. Desrebarbeamento[editar | editar código-fonte] Após retirada do molde de fundição a peça possui diversas rebarbas ocasionadas pelo vazamento através dos canais de respiro, alimentação e dreno, além da marca da emenda das caixas de macho que deixa às vezes alguma rebarba. Quando ocorre este efeito, é necessária uma limpeza da peça através do desrebarbeamento, este processo consiste na retirada das sobras e rebarbas por esmeris, ou por lixadeiras. Estas máquinas possuem ferramentas ou materiais abrasivos cuja finalidade é limpar ou retirar as rebarbas. Acabamento e limpeza[editar | editar código-fonte] Depois do processo de retirada das rebarbas, ainda existem imperfeições e areia nas saliências e reentrâncias das peças, normalmente se faz uma limpeza através de escovas de aço manuais ou rotativas, além da utilização de lixas, ou jateamento, se for o caso. Tratamento térmico[editar | editar código-fonte] Depois de rebarbadas, as peças podem necessitar algum tipo de tratamento térmico para rearranjo de sua estrutura interna. Esta é executada em fornos especiais que fazem a têmpera (endurecimento total, ou superficial)e revenimento, cementação (Tratamento de superfície para endurecimento em determinadas regiões da peça), normalização ou recozimento (para aliviar tensões internas). Usinagem[editar | editar código-fonte] Peças mecânicas dificilmente ficam prontas e acabadas após a sua limpeza, ainda necessitam, em alguns casos, serem usinadas e trabalhadas por máquinas ferramentas. O motivo são as rebarbas, ou imperfeições que ocorrem no processo de fundição. Somente componentes que não necessitam precisão absoluta em suas dimensões, não precisam ser torneados, retificados, usinados ou manipulados em suas medidas. Tratamentos térmicos Alguns tipos de ferros fundidos, podem ser submetidos à tratamentos localizados de superfície, tal como; têmpera de borda em ferramentas de corte, ou mesmo em áreas que possuam raios em ferramentas de dobra, ou mesmo em superfícies que sofrerão severos atritos,este procedimento é aplicado para prolongar a vida útil dos fundidos,para aplicação deste procedimento é necessário submeter o material a uma temperatura de +ou- 800°C com auxílio e maçaricos e deixá-lo resfriar naturalmente ou seja na temperatura ambiente, para que se acentue uma dureza caracterizada no tipo de fundido que se está trabalhando. Retífica[editar | editar código-fonte] Saindo do tratamento térmico, algumas peças podem necessitar um aumento de precisão em suas medidas. Muitas vezes se utiliza o processo de retificação executado por máquinas ferramentas chamadas retíficas. Os processos de acabamento descritos acima variam de peça para peça, podendo ser utilizados em maior ou menor grau. Dependendo do tipo de peça, ao sair da fundição já está pronta e acabada. Processos[editar | editar código-fonte] Existem diversos processos de fundição. Estes consistem na fusão da matéria prima a ser moldada geralmente em "cadinhos". Cadinhos são reservatórios fabricados em material refratário onde a matéria prima é derretida e drenada ou derramada posteriormente para as formas, ou moldes de fundição. Moldes de fundição[editar | editar código-fonte] Existem diversos tipos de moldes de fundição. Alguns em areia, outros em gesso ou materiais refratários diversos, existem ainda moldes cerâmicos e metálicos, descartáveis, recicláveis, mecanizados, manuais, etc. Molde em areia verde[editar | editar código-fonte] Consiste na elaboração do molde com areia úmida modelada pelo formato do modelo da peça a ser fundida. É o método mais empregado na atualidade, serve para todos os metais. É especialmente apropriado para peças de tamanho pequeno e médio. Não é adequado para peças grandes, de geometria complexas, nem para acabamentos finos, pois ficam as marcas de corrugamento da areia, e sua tolerância dimensional é reduzida. Molde em areia seca[editar | editar código-fonte] Este tipo de molde se consolida em altas temperaturas (entre 200 e 300°C). Este método utilizado para aumentar a resistência mecânica e a rigidez do molde de fundição. Este processo permite a modelação de peças de grandes dimensões e geometrias complexas. A precisão dimensional é boa e o acabamento superficial é bom, pois o corrugamento das peças causado pela areia é bem menor. Molde mecânico[editar | editar código-fonte] Atualmente, ao invés da conformação em areia de forma convencional por compactação manual, usa-se um tipo molde mais compactado chamado de molde mecânico. Trata-se de um sistema desenvolvido para que o material de conformação do molde seja comprimido através de equipamento pneumático ou hidráulico cujas cavidades mecânicas (negativo) ou formas recebam o metal com maior tamanho densidade ou pressão, de forma a suportar os esforços sem que ocorram desmoronamentos durante o preenchimento. Este sistema foi desenvolvido para resolver as deficiências da utilização dos moldes em areia verde, menos resistente. Modelo de cera descartável em moldes para microfusão[editar | editar código-fonte] Os sistemas de fundição que utilizam modelos de cera descartável, normalmente são utilizados para modelagens delicadas das peças que precisam de acabamento fino. Estes processos são chamados também de microfusão. Sua fabricação consiste num modelo em cera ou plástico de baixo ponto de fusão. Em seguida a peça em cera ou plástico é inserida no material que a recobrirá, formando assim o molde preenchido com o modelo. A granulação do material do molde que recobre o modelo deve ser fina para dar um melhor acabamento na peça fundida. Após a formação do molde preliminar, este material é recoberto por outro de granulação maior com a finalidade de proporcionar rigidez mecânica ao conjunto que terá a cavidade preenchida com o material liquefeito. Um detalhe importante deste sistema de confecção do molde, é que uma vez completo, o modelo não é retirado de seu interior, ele é derretido. O modelo em cera é pré aquecido portanto derreterá e escorrerá para fora do molde, ficando desta forma a cavidade pronta para receber o material fundido. A principal vantagem deste sistema é a ausência de machos e de superfícies de junta, ficando a peça com acabamento fino e precisando de pouca usinagem principal. Molde coquilha[editar | editar código-fonte] Atualmente, ao invés da conformação em areia usa-se um tipo de molde fixo e maciço chamado "coquilha". Trata-se de um sistema no qual o metal fundido ou é derramado por gravidade em cavidades mecânicas (negativo) ou formas de metal maciço não aderente à liga fundida. Fundição por injeção[editar | editar código-fonte] Basicamente obedece ao mesmo processo da coquilha, porém o molde é mecanizado. Existem menos restrições à geometria das peças, pois o molde é fabricado por modernos processos como eletroerosão, por laser, entre outros, que dão excelente acabamento, possibilitando menos usinagens nas peças. O mesmo que fundição sob Pressão . Molde metálico[editar | editar código-fonte] Os processos que empregam moldes metálicos são: Fundição em molde permanente; Fundição sob pressão. Moldes permanentes[editar | editar código-fonte] A aplicação mais conhecida é a da fundição de "lingotes", ou seja, peças de forma regular, cilíndrica ou prismática, que irão sofrer posteriormente processamento mecânico. Os moldes nesse caso, serão chamados de "lingoteiras". Fundição sob pressão[editar | editar código-fonte] Consiste em forçar o metal liquido sob pressão, a penetrar na cavidade do molde, chamado matriz. Esta é metálica, portanto de natureza permanente e , assim pode ser usada inúmeras vezes. Devido à pressão e a consequente alta velocidade de enchimento da cavidade do molde, o processo possibilita a fabricação de peças de formas bastante complexas e de paredes mais finas do que os processos por gravidade, permitem. A matriz é geralmente construída em duas partes, que são hermeticamente fechadas no momento do vazamento do metal líquido. Ela pode ser utilizada fria ou aquecida à temperatura do metal líquido, o que exige materiais que suportem essas temperaturas. O metal é bombeado na cavidade da matriz e a sua quantidade deve ser tal que, não só preencha inteiramente esta cavidade, como também os canais localizados em determinados pontos para evasão do ar. Esses canais servem igualmente distribuídos para garantir o preenchimento completo das cavidades da matriz. Assim, simultaneamente, produz-se alguma rebarba. Enquanto o metal solidifica, é mantida a pressão durante um certo tempo, até que a solidificação se complete. A seguir, a matriz é aberta e a peça é expelida. Procede-se, então, a limpeza da matriz e a sua lubrificação. Fecha-se novamente e o ciclo é repetido. . Principais vantagens[editar | editar código-fonte] Produção de formas mais complexas do que no caso da fundição por gravidade; Produção de peças de paredes mais finas e tolerâncias dimensionais mais estreitas; Alta capacidade de produção; Produção de peças quase que acabadas; Utilização da mesma matriz para milhares de peças, sem variações significativas nas dimensões das peças produzidas; As peças fundidas sob pressão podem ser tratadas superficialmente por revestimentos superficiais, com um mínimo de preparo prévio da superfície; Algumas ligas, como a de alumínio, apresentam maiores resistências do que se forem fundidas em areia. Principais desvantagens[editar | editar código-fonte] As dimensões das peças são limitadas - normalmente seu peso é inferior a 5kg; raramente ultrapassa 25kg; Pode haver dificuldade de evasão do ar retido no interior da matriz dependendo dos contornos das cavidades e dos canais; o ar retido é a principal causa de porosidade nas peças fundidas; O equipamentos e os acessórios, são relativamente caros, de modo que o processo somente se torna econômico para grandes volumes de produção; Processo com poucas exceções, só é empregado para ligas cujas temperaturas de fusão não são superiores às da liga de cobre. Fundição por centrifugação[editar | editar código-fonte] O processo consiste em vazar-se metal líquido num molde dotado de movimento de rotação, de modo que a força centrífuga origine uma pressão além da gravidade, que obriga o metal líquido ir de encontro com as paredes do molde onde aquele se solidifica. Um dos exemplos mais conhecidos de utilização do processo, corresponde a fabricação de tubos de ferro fundido para linhas do suprimento de água. A máquina empregada, consiste essencialmente de um molde metálico cilíndrico, montado em roletes, de modo que nele se possa aplicar o movimento de rotação. Esse cilindro é rodeado por uma camisa de água estacionária, montada por sua vez, em rodas, de modo a permitir que o conjunto se movimente longitudinalmente. Fundição de precisão[editar | editar código-fonte] Os processos de fundição por precisão utiliza um molde obtido pelo revestimento de um modelo consumível com uma pasta ou argamassa refratária que endurece à temperatura ambiente ou mediante a um adequado aquecimento. Uma vez que essa pasta refratária foi endurecida, o modelo é consumido ou inutilizado. Tem-se assim uma casca endurecida que constitui o molde propriamente dito, com as cavidades correspondentes à peça que se deseja produzir. Vazado o metal líquido no interior do molde, e solidificada a peça correspondente, o molde é igualmente inutilizado. Principais vantagens[editar | editar código-fonte] Possibilidade de produção em massa de peças de formas complicadas que são difíceis ou impossíveis de obter processos convencionais de fundição ou por usinagem; Possibilidade de reprodução de pormenores precisos, cantos vivos, paredes finas etc.; Obtenção de maior precisão dimensional e superfícies mais macias; Utilização de praticamente qualquer metal ou liga; As peças podem ser produzidas praticamente acabadas, necessitando de pouca ou nenhuma usinagem posterior, o que torna mínima a importância de adotarem-se ligas fáceis de usinar; O processo permite um rigoroso controle do tamanho e contornos dos grãos solidificação direcional e orientação granular, o que resulta em controle mais preciso das propriedades mecânicas; O processo pode adotar fusão sob atmosfera protetora ou sob vácuo, o permite a utilização de ligas que exijam tais condições. As dimensões de peso são limitados, devido a considerações econômicas e físicas, e devido à capacidade do equipamento disponível. O peso recomendado dessas peças não deve ser superior a 5kg. O investimento inicial para peças maiores (de aproximadamente 5kg a 25kg) é muito elevado... Etapas do processo de fundição de precisão pelo sistema de cera perdida[editar | editar código-fonte] A partir da matriz: A cera é injetada no interior da matriz para confecção dos modelos; Os modelos de cera endurecida são ligados a um canal central; Um recipiente metálico é colocado ao redor do grupo de modelos; O recipiente é enchido com uma pasta refratária (revestimento), para confecções do molde; Assim que o material do molde endurecer, pelo aquecimento, os modelos são derretidos e deixam o molde; O molde aquecido é enchido do metal líquido, sob ação de pressão, por gravidade, a vácuo ou por intermédio da força centrifuga: O material do molde é quebrado e as peças fundidas são retiradas; As peças são separadas do canal central e dos canais de enchimento, esmerilhadas. Fundição contínua[editar | editar código-fonte] Neste processo, as peças fundidas são longas, com secções quadrada, retangular, hexagonal ou de formatos diversos. Em outras palavras, o processo funde barras de grande comprimento com as secções mencionadas, as quais serão posteriormente processadas por usinagem ou pelos métodos de conformação mecânica no estado sólido. Em princípio, o processo consiste em vazar-se o metal líquido num cadinho aquecido. O metal líquido escoa através de matrizes de grafite ou cobre, resfriados na água. Controle de qualidade de peças fundidas[editar | editar código-fonte] A inspeção de peças fundidas - como de peças produzidas por qualquer outro processo metalúrgico - tem dois objetivos: Rejeitar as peças defeituosas; Preservar a qualidade das matérias-primas utilizadas na fundição e a sua mão-de-obra. O controle de qualidade compreende as seguintes etapas: INSPEÇÃO VISUAL: usada para detectar defeitos visíveis, resultantes das operações de moldagem, confecção e colocação dos machos, de vazamento e limpeza; INSPEÇÃO DIMENSIONAL: é realizada geralmente em pequenos lotes produzidos, antes que toda a série de peças seja fundida; INSPEÇÃO METALÚRGICA: inclui análise química; exame metalográfico, para observação de microestrutura do material; ensaios mecânicos, para determinação de suas propriedades mecânicas; ensaios não-destrutivos, para verificar se os fundidos são totalmente 'perfeitos'. Muitas vezes, uma inspeção, para ser completa, exige testes de uma montagem, onde são incluídas as peças fundidas, e onde simulam ou duplicam as condições esperadas em serviço. Referências[editar | editar código-fonte] SORS,Lázló; BARDOOZ, Lazio; RADNOTI, Istivan. Plásticos Moldes e Matrizes. São Paulo: Editora Hermes. 490pg.

Fase Sigma

A fase sigma (σ ) é um composto com estrutura cristalina tetragonal de corpo centrado (TCC) com 30 átomos por célula unitária

É uma fase rica em elementos estabilizadores de ferrita (basicamente CR, Mo e Si), fazendo com que a formação da mesma nos aços com ferrita σ se dê basicamente a partir da ferrita.
Os aços inoxidáveis austeníticos estabilizados, AISI 347e AISI 321, são resistentes à sensitização e à corrosão intergranular devido à presença de carbetos estabilizantes de Nb ou Ti, que previnem a precipitação de carbetos de Cr.
Para tal, são submetidos aos tratamentos térmicos de solubilização e estabilização.
Estes aços quando soldados apresentam aumento significativo no teor de ferrita delta (δ), além da possibilidade de precipitação de fases deletérias como carbetos de Cr.
A literatura recomenda um teor mínimo de ferrita δ no metal de solda austenítico para se evitar trincas a quente, já que essa fase dissolve elementos formadores de eutéticos de baixo ponto de fusão.
Já a precipitação de carbetos de Cr decorrente da soldagem diminui o teor de Cr nas adjacências dos contornos de grão, caracterizando a sensitização, responsável pela corrosão intergranular, podendo também haver diminuição da ductilidade e tenacidade conforme a morfologia e quantidade de precipitados na microestrutura.
Além disso, a difusão de elementos formadores de fase-σ, particularmente cromo (Cr), é 100 vezes mais rápida na ferrita que na austenita, fato esse que acelera sua formação.
A precipitação dessa fase se inicia nos contornos de grão ou nas regiões de interface e é intensificada pela exposição à temperaturas da ordem de 700 a 900°C (alguns autores sugerem acima de 540°C).
Adições de tungstênio, vanádio, titânio e nióbio também promovem a formação da fase- σ.
Sua formação nos aços inoxidáveis austenítico ocorre com o comprometimento da resistência à corrosão devido ao empobrecimento do Cr e do Mo presente ao redor da fase-σ  formada na matriz.
Quando precipitada no aço, a fase-σ compromete sua tenacidade e ductilidade (fragilidade a baixa temperatura < 270^oC), resultando em falhas frágeis nos equipamentos muitas vezes em operação. Ela se apresenta ao longo do contorno de grãos em forma de precipitado rendilhado contínuo, duro e quebradiço.
Os materiais mais afetados são os aços inoxidáveis com teor de Cr > 15%, e  Ni < 35% e com adição de Mo, um ferritizante,  aumenta a susceptibilidade.
O AISI 304 é praticamente imune a fase sigma já que não possui Mo e o teor de Ni é baixo.
A melhor forma de prevenir a fase sigma é trabalhar abaixo do limite de temperatura, controlar a % de ferrita (<4%) durante soldagem.
Pode ser solubilizado através de tratamento térmico em 1070 ^oC a 4 horas.

Solubilização:

O tratamento térmico de solubilização pode eliminar a precipitação de fases que surgem devido ao ciclo térmico de soldagem ao qual a junta soldada é submetida, recuperando as propriedades mecânicas.
Grande parte dos precipitados formados durante a solidificação é dissolvida, mantendo os elementos de liga em solução sólida na matriz austenítica.
O tratamento de estabilização após a solubilização faz que o C reaja preferencialmente com os elementos estabilizadores formadores de carbetos: Nb, Ti ou V, com os quais o C tem maior afinidade que o Cr no patamar de temperatura do tratamento.
Assim, o teor de C livre na estrutura é reduzido, prevenindo o aço do fenômeno de sensitização.
Na condição de tratamento térmico convencional, conforme a norma A358 [8], a solubilização é feita inserindo a peça no forno a 800 °C, elevando a temperatura até 1040 °C, permanecendo nesta por 60 min., seguido de resfriamento em água até a temperatura ambiente.
A seguir, o tratamento térmico de estabilização, a peça é introduzida no forno à temperatura de 750 °C, em seguida elevado até 900 °C, permanecendo nesta temperatura por 90 min., seguido de resfriamento ao ar até a temperatura ambiente.
O monitoramento pode ser feito através da metalografia, testes de impacto e de dureza.
Fonte:
http://www.scielo.br
Imagem:
http://www.halbrasil.com.br

Classificação de Vasos de Pressão

Os vasos de pressão são classificados em categorias, segundo a classe do fluido e o potencial de risco

Portanto, os fluidos contidos nos vasos de pressão são classificados conforme a seguintes classes (NR- 13 (Portaria n.º 3.214, de 08 de junho de 1978 do Ministério do Trabalho e Emprego – MTE.) - Caldeiras, vasos de pressão e tubulações):

• Classe A: Fluidos inflamáveis; Fluidos combustíveis com temperatura superior ou igual a 200 ºC (duzentos graus Celsius); Fluidos tóxicos com limite de tolerância igual ou inferior a 20 (vinte) partes por milhão (ppm); Hidrogênio; Acetileno;
• Classe B: Fluidos combustíveis com temperatura inferior a 200 ºC (duzentos graus Celsius); Fluidos tóxicos com limite de tolerância superior a 20 (vinte) partes por milhão (ppm);
• Classe C: Vapor de água, gases asfixiantes simples ou ar comprimido;
• Classe D: Outro fluido não enquadrado acima.

Em relação ao potencial de risco, classifica os vasos de pressão em função do produto P.V, onde P é a pressão máxima de operação em MPa e V o seu volume em m³, conforme a seguir:

• Grupo 1 – P.V ≥ 100;
• Grupo 2 – P.V < 100 e P.V ≥ 30;
• Grupo 3 – P.V < 30 e P.V ≥ 2,5;
• Grupo 4 – P.V < 2,5 e P.V ≥ 1;
• Grupo 5 – P.V < 1.

Destacando, que os vasos de pressão que operem sob a condição de vácuo devem se enquadrar nas seguintes categorias:

• Categoria I: Para fluidos inflamáveis ou combustíveis;
• Categoria V: Para outros fluidos.

São exemplos de vasos de pressão:

• vasos de armazenamento e de acumulação intermediários;
• torres de destilação fracionada;
• torres de absorção;
• torres de extração;
• reatores químicos;
• evaporadores;
• esferas de armazenamento de gases liquefeitos;
• vasos separadores de fases;
• trocadores de calor.

Fonte:
http://academico.escolasatelite.net
Imagem:
http://www.laramaq.com.br/

Ensaio de Dureza Brinell

Dureza é uma propriedade mecânica bastante utilizada na especificação de materiais, em pesquisas metalúrgicas e mecânicas, e na comparação de diversos materiais

Sua determinação é realizada por métodos apropriados e o seu valor representa o resultado da manifestação combinada de várias propriedades inerentes ao material.
Por essa razão, a sua conceituação é difícil.
Entre os conceitos mais conhecidos destacam-se:

• Dureza é a resistência à deformação plástica permanente;
• Dureza de um metal é a resistência que ele oferece à penetração de um corpo duro.

O método de determinação relacionado com este último conceito-dureza por penetração é o mais empregado no ramo da metalurgia e da mecânica, sendo o mais citado em especificações técnicas.
Para aços-carbono e aços-liga com baixo teor de liga, a dureza é proporcional ao limite de resistência à tração por um fator igual a 0,36 (P.ex.: 200 HB=72 kgf/cm2).
Na soldagem a dureza é influenciada pela composição química do metal de base, pela composição química do metal de adição,pelos efeitos metalúrgicos do processo de soldagem, pelo grau de encruamento do metal de base e pelo tratamento térmico.
Algumas normas técnicas e especificações fixam o valor limite de duraza para o metal de base,zona termicamente fetada (ZTA) e zona fundida de certos aços, a fim de garantir a sua ductilidade e sua performance.
Por ser um ensaio mecânico, o ensaio de dureza encontra-se incluído entre os ensaios destrutivos.
Porém, dependendo do método aplicado,pode ser considerado como não destrutivo quando há o reaproveitamento da peça após o ensaio. É o caso das juntas soldadas, que são submetidas ao ensaio de dureza após o tratamento térmico.

Métodos de Ensaio:

São 03 os principais métodos de ensaio:
- Brinell;
- Rockwell;
- Vickers.

Ensaio de Dureza Brinell:

O ensaio consiste em comprimir por meio de uma carga "P" aplicada, uma esfera de aço de diâmetro "D" sobre uma superfície plana, polida ou preparada com esmeril, de um corpo de prova ou peça, durante um intervalo de tempo.
A impressão provocada no material ou corpo de prova, pela compressão da esfera, assumirá a forma de calota esférica, cujo diâmetro "d" será considerado como média de 02 medições defasadas de 90º, com lupa graduada, que será usada no cálculo do valor de dureza.
A dureza brinell, representada por HB (kgf/cm2), é a relação entre a carga aplicada "P" a superfície da calota esférica provocada pela impressão da esfera no material.

O ensaio padronizado é realizado com carga igual a 3000 kgf, para materiais ferrosos e a esfera, cujo diâmetro deve ser de 10 mm, pode ser de aço ou carboneto de tungstênio (materiais com expectativa de dureza acima 500 HB), tempo de aplicação normalmente de 30 segundos.
O valor da dureza encontrado pode ser expresso sem sufixo adicional quando o ensaio for realizada dentro das condições padronizadas. Exemplo: 200 HB.
Porém, em outras situações, o valor deve ser expressado com as condições do ensaio.
Exemplo:
200 HB 10/1000/30
Esfera 10 mm, carga=1000 kgf, 30 segundos.
O diâmetro da impressão provocado pela esfera "d" deve estar dentro de uma relação com o diâmetro da mesma "D". O diâmetro da impressão deve maior que 0,3 D e menor que 0,6 D.
O sistema brinell é especialmente usado para metais não ferrosos, ferro fundido, aço, produtos siderúrgicos em geral e peças não temperadas.
O sistema é largamente utilizado, pois pode ser executado em qualquer máquina de ensaio de compressão ou mesmo equipamentos portáteis de baixo custo.

Cuidados:

•  A espessura da peça a ser medida deve ter 2 vezes o diâmetro da impressão obtida;
• O raio de curvatura da superfície a ser medida deve ser 5 vezes o diâmetro da esfera;
• Cada impressão deve estar afastada da impressão adjacente de 2,5 o seu diâmetro (medido de centro a centro);
• A carga aplicada no ensaio deve ser mantida sobre a peça por um tempo mínimo de 30 segundos.

Os padrões de dureza devem ser fabricados segundo critérios estabelecidos.

• Devem ser desmagnetizados;
• A espessura do bloco deve variar conforme o diâmetro da esfera, conforme abaixo:
  • Espessura de 16 mm, para esfera de diãmetro igual a 10 mm;
  • Espessura de 12 mm, para esfera de 5 mm;
  • A superfície de teste deve ser polida, isenta de riscos e seguir padrões de rugosidade;
    deve estar identificado.

Os ensaios de dureza são normalizados pela norma ASTM E 10.

Nova NR-13 (2014) - Tubulação

A portaria N.º 594 DE 28 DE ABRIL DE 2014(DOU de 02/05/ 2014 - Seção 1) Altera a Norma Regulamentadora n.º 13 - Caldeiras e Vasos de Pressão.

A COMISSÃO NACIONAL TRIPARTITE TEMÁTICA DA NR-13 formada pelo GOVERNO, EMPREGADORES e TRABALHADORES finalizou no final 2013 as alterações da norma NR-13 que começaram a vigorar conforme publicação do Ministério do Trabalho e Emprego na Seção 1 do Diário Oficial da União (DOU) do dia 2 de maio de 2014, a NR 13 (Caldeiras e Vasos de Pressão) passa a vigorar conforme a redação constante na Portaria nº 594, de 28 de abril de 2014.
[caption id="" align="alignnone" width="670"]

Destaque para a inclusão do sistema de tubulação.[/caption]
Muitas adaptações e alterações deverão ser implantadas pelas indústrias. Abaixo alguns dos principais itens que foram alterados ou acrescentados na "NOVA NR 13":
Inclusão no escopo da norma de recipientes móveis com PV superior a 8 (oito) ou com fluido da classe A;
Inclusão no escopo da norma de tubulações ou sistemas de tubulação interligados a caldeiras ou vasos de pressão, que contenham fluidos de classe A ou B no escopo da norma;
Obrigatoriedade da realização de inspeção em equipamentos não enquadrados no escopo da NR 13, tais como: recipientes transportáveis, tanques para armazenamento e estocagem de fluído, trocadores a placas, etc;
Eliminação de situações que se caracterizam como RGI, tais como: iluminação de emergência, duas saídas amplas e distintas, instrumento indicador de pressão, operador sem treinamento para vasos categoria I e II, etc.
Retirada da obrigatoriedade da execução do Teste Hidrostático em determinados casos;
As mudanças estabelecidas devem ser imediatas, com exceção dos itens 13.6.1.1, 13.6.1.4 alínea "a", 13.6.2.3 e 13.6.2.3, cujo prazo varia entre 12 e 24 meses e pode ser estendido caso o empregador, mediante justificativa técnica, elabore um plano de trabalho com cronograma de implantação para adequar-se aos itens contidos no novo texto. O limite máximo é de quatro anos, contados a partir da data de publicação da Portaria.
Faça o download da Portaria da “Nova NR-13” no link abaixo:
http://portal.mte.gov.br/legislacao/portaria-n-594-de-28-de-abril-de-2014.htm
Fonte:
www.protecao.com.br
www.welding.com.br
Ministério do Trabalho e Emprego

Ensaio ACFM- Medição de Campo Por Corrente Alternada

Treinamento de capacitação na Técnica de ACFM Nível 1.

Alternating Current Field Measurement
Medição Por Campo de Corrente Alternada
 O que é ACFM?
ACFM é uma técnica de END avançada, que usa eletromagnetismo para detectar defeitos de superfície e de ruptura em metais. Esta tecnologia é usada em todo o mundo, em quase todos os setores industriais devido à sua versatilidade. Pode ser usado com extensões de sonda, em altura com escaladores industriais ou em ambiente subaquático, operado por mergulhadores ou ROV.
É particularmente adequado para inspeção em serviço como uma alternativa para LP / PM. O ACFM é ideal para a detecção de trincas em soldas já cobertas por revestimentos (inspeção sobre materiais pintados e/ou estruturas soldadas) e tem a vantagem de produzir informações sobre a profundidade da trinca e relatórios detalhados e padronizados.
Detalhamento do treinamento:
O conteúdo está baseado nas normas ABNT NBR ISO 9712 (Ensaios Não Destrutivo- Qualificação e certificação de pessoal) ; ABNT NB 15248 (Ensaio Não Destrutivo- Inspeção por ACFM - Procedimento).
O treinamento é desenvolvido sob uma carga horária total de 40h, dividido em módulos pré-definidos, e ministrado dentro de uma sequência lógica de aulas teóricas (20 horas) e aulas práticas(20 horas), planejado de modo a atender os requisitos necessários para capacitação e qualificação na técnica de ACFM.
As aulas são ministradas por profissional capacitado e qualificado Nível 3  na técnica ACFM pela ABENDI, através de aulas expositivas e aulas práticas “in loco” em equipamentos próprios do ITC.
Documento de referência:
ACFM ASME V Art 15 – ARTICLE 15 - ALTERNATING CURRENT FIELD MEASUREMENT TECHNIQUE  
PROCESSO DE QUALIFICAÇÃO SNQC ABENDI

• Para dar entrada ao processo de qualificação envie a documentação abaixo à Avenida Onze de Junho, 1317 - Vila Clementino – São Paulo/SP – CEP: 04041-054.
• Formulário de solicitação de exames – FM 088
• Código de ética – RI 005
• Aptidão física: Acuidade visual – FM 005
• Cópia do RG, CNH ou CREA.
• Cópia do CPF
• 02 fotos 3x4 (recente)
• Cópia do certificado de escolaridade
• Cópia do certificado de treinamento (não aceitamos declaração e o treinamento deve ser realizado de acordo com os requisitos do DC 016)
• Comprovante de experiência profissional, conforme definido na NA 003

Formas de comprovação de experiência profissional:

• Empregado: cópia da carteira profissional comprovando vínculo empregatício e declaração em papel timbrado da empresa com carimbo de CNPJ, especificando as atividades desenvolvidas para o método solicitado (CLT + declaração)
• Autônomo: cópia do contrato ou do RPA com recolhimento comprovado do INSS e a declaração em papel timbrado (contrato + declaração)
• Empregado próprio: cópia do contrato social da empresa e declaração em papel timbrado

Atenção: O boleto para pagamento do exame teórico será emitido após a aprovação da documentação enviada.
2. Confirme sua inscrição através do pagamento do boleto bancário enviado. Confira os valores do processo de certificação (FMP 032).
3. Após a confirmação de sua inscrição serão agendados os exames teóricos de acordo com a disponibilidade de vagas, número de candidatos inscritos e local escolhido pelo candidato.
Verifique aqui as datas disponíveis para o agendamento do exame
4.  Após aprovação nos exames teóricos, o candidato deverá realizar o pagamento do exame prático, através do boleto bancário enviado.
Atenção:Os exames são agendados conforme a disponibilidade de atendimento do Centro de Exames de Qualificação (CEQ) escolhido.

5. O candidato aprovado receberá o certificado, carteira e livro de registro, onde consta o registro de sua certificação e respectiva data de validade.
   Atenção:Os candidatos reprovados devem concluir o processo de certificação em no máximo 24 meses, contados a partir da primeira aprovação do exame teórico.

Confira os demais documentos necessários para o processo de qualificação:
IT 119 - ACFM - Instruções Exame Específico
IT 120 - ACFM - Instruções Exame Prático - Nível 1
IT 123 - Instruções ao Candidato Geral
IT 169 - Instrução Geral - Recertificação
LV 161 - Lista de Verificação (candidato) - ACFM Nível 1
LV 162 - Lista de Verificação (candidato) - ACFM Nível 1 - Exame Prático (Etapa 1 - prova oral)
PR 064 - ACFM  
Cronograma do Curso de Formação de Inspetores de ACFM – Nível 1.  
1º dia – 08:00hs  ás  1 7:00hs (Manuseio do Equipamento 1 h) 

1. a)    Sistema de Certificação de Pessoal (NA-003)
2. b)    Histórico das Técnicas Eletromagnéticas
3. c)    Resumo dos Ensaios Não Destrutivos utilizados para a localização e dimensionamento de trincas superficiais em componentes emersos e subaquáticos:

c.1) Introdução
c.2) Inspeção Visual - Geral e Detalhada
c.3) Partículas Magnéticas
c.4) Líquido Penetrante
c.5) Técnicas Eletromagnéticas utilizadas para Inspeção de Soldas
c.6) Ultra-Som
c.7) ACPD (Alternating Current Potential Difference)

1. d)    Eletricidade Básica e Magnetismo:

d.1) Circuitos em corrente contínua
d.2) Magnetismo associado à uma corrente elétrica
d.3) Teoria do eletromagnetismo:
- densidade do fluxo magnético;
- permeabilidade magnética;
- histerese magnética;
- eletromagnetismo;
- bobinas;
- indutância magnética

1. e)    Princípios básicos do teste por Correntes Parasitas (Eddy Current):

e.1) Introdução
e.2) Condutividade elétrica (σ)
e.3) Permeabilidade magnética (μ)
e.4) Frequência
e.5) Profundidade de penetração
e.6) Efeitos eletromagnéticos
e.7) Geração
e.8) Detecção
e.9) Fatores que afetam o teste

1. f)     Princípios básicos das técnicas elétricas e eletromagnéticas:

f.1) Introdução
f.2) Princípios básicos
f.3) ACPD

1. g)    ACFM:

g.1) Bases da técnica
g.2) Projeto da sonda
g.3) Dimensionamento de trincas
g.4) Redução do efeito de afastamento da sonda
g.5) Limitações das técnicas eletromagnéticas na Inspeção de Soldas
Manuseio do Equipamento – Conhecimento das funcionalidades e características do Equipamento e Software para Inspeção por ACFM. – 2 hs 

2º dia – 08:00hs ás l 7:00hs (Manuseio do Equipamento 1 h) 
Correção do Exercício de fixação do aprendizado referente a teoria do 1º dia.

1. h)   Equipamentos ACFM (Hardware e Software):

h.1) Tipos de equipamentos
h.2) Versões de Software
h.3) Tipos de sondas ACFM
h.4) Conexões
h.5) Finalidade dos controles e funções do Keypad

1. i)     Operações de computador relacionadas com o teste ACFM:

i.1) Teclado
i.2) Uso do DOS
i.3) Drivers, arquivos e diretórios
i.4) Ambiente Windows
i.5) Instalação e acesso ao Software ACFM
i.6) Estrutura dos Arquivos ACFM
i.7) Uso dos comandos de tela e arquivos de sonda na aquisição de dados
i.8) Uso dos comando de tela para acesso a dados previamente adquiridos

1. j)      Preparação preliminar para Inspeção:

j.1) Identificação dos componentes a inspecionar
j.2) Orientações ao operador da sonda
j.3) Preparação da superfície
j.4) Magnetismo
j.5) Marcação
j.6) Inspeção visual
j.7) Escolha da sonda

1. k)    Trabalho preliminar com o equipamento

k.1) Bloco de teste
k.2) Ajuste padrão da sonda
k.3) Necessidades de mudanças no ajuste padrão
k.4) Nomeando arquivos e diretórios
k.5) Relação de relatórios e impressão
k.6) Salvando dados

1. l)     Estabelecimento de rotina para varredura

l.1) Verificação inicial do componente a ser inspecionado
l.2) Ajuste dos indicadores de posição
l.3) Orientação da sonda
l.4) Iniciando a varredura
l.5) Velocidade de varredura
l.6) Exemplos de varreduras em geometrias diferentes
l.7) Trincas transversais
l.8) Varredura em áreas reparadas por esmerilhamento
Manuseio do Equipamento – Detecção e dimensionamento de trincas. – 1 h

3º dia – 08:00hs ás l 7:00hs
Correção do Exercício – 2 hs e Manuseio do Equipamento 6 hs
Correção do Exercício de fixação do aprendizado referente a teoria do 2º dia.
Manuseio do Equipamento em Inspeção – 6 hs

4º dia – 08:00hs ás l 7:00hs  
Correção do Exercício – 2 hs e Manuseio do Equipamento 6 hs
Correção do Exercício de fixação do aprendizado.
Manuseio do Equipamento em Inspeção – 6 horas

5º dia – 08:00hs ás l 7:00hs
Prova Teórica 2 hs e Prova Prática – 6 hs
Instalações e Equipamentos: O ITC BRAZIL dispõe de instalações modernas, confortáveis e equipamentos de ACFM para a realização da parte teórica e prática do treinamento.
Material Didático: O ITC BRAZIL irá providenciar o material didático na forma de apostilas, bloco de anotações e canetas esferográficas, necessários ao andamento do treinamento, bem como, corpos de provas com defeitos artificiais.
Local de Realização: Este treinamento será realizado nas instalações do ITC BRAZIL, ou In Company.
Resultados esperados:
O treinamento proposto objetiva a capacitação na técnica de ACFM Nível 1, portanto estando os participantes aptos a realização dos exames de Qualificação junta a ABENDI.

Ensaio por ultra-som Phased Array

O ensaio de Phased Array por ultrassom é uma tecnologia de END poderosa, e sua utilização tem crescido rapidamente, no entanto, pode parecer complexo para pessoas que nunca trabalharam com ela

Transdutores de matriz contêm muitos elementos (do inglês array) dispostos em diferentes configurações e em uma única carcaça. A pulsação destes elementos em sequência (do inglês phasing) resulta em diferentes feixes de ultra-som.
O benefício desta tecnologia está na capacidade de se dirigir e concentrar feixes de ultra-som para otimizar a inspeção, usando uma variedade de ângulos e pontos de foco. Pelo fato de que parte da varredura é feita pelo movimento do feixe, inspeções onde o acesso é limitado ou inspeções em peças de geometria complexas são enormemente simplificadas.
Para inspeção de solda, a capacidade de se cobrir o volume total da solda, bem como a zona afetada pelo calor, utilizando diversos ângulos de cada vez, aumenta em muito a probabilidade de detecção de uma eventual falha. Além disso, a focalização em profundidades múltiplas melhora o dimensionamento de falhas em inspeções volumétricas.
A focalização e a direção são feitas pulsando os elementos em momentos diferentes. As ondas provenientes dessas fontes interagem entre si, seja por adição ou subtração de suas energias, produzindo vários ângulos e diversas profundidades de focos na parte a ser inspecionada.
O mesmo princípio é aplicado na recepção. Diferentes atrasos são aplicados aos sinais recebidos pelos elementos afim de produzir um único feixe em um determinado ângulo ou ponto de foco.
Geralmente os elementos são pulsados em grupos de 4 à 32. Isto é o que é referido como abertura. Um aumento na abertura melhora a sensibilidade, reduz a propagação do feixe e contribui assim para um foco mais nítido.
Existe uma variedade de sondas com ultra-som phased array disponíveis comercialmente. Sondas matrizes lineares são as mais comuns. Existem também as circulares, as anulares, as de matrizes quadradas e algumas especialmente concebidas para aplicações específicas.
Para os fins desta apresentação, serão mostrados feixes de direção e foco de uma sonda matriz linear.
Na recepção, os sinais são amplificados, filtrados, digitalizados, processados e apresentados.
Os resultados podem ser vistos em A-scans, B-scans e C-scans. Dependendo do tipo de instrumento utilizado, outras opções de visualizações podem ser empregadas.
Diferentes ferramentas estão disponíveis para ajudar inspetores e técnicos no dimensionamento de falhas. Estas ferramentas também são utilizadas em inspeções com o uso de ultra-som convencional.

Ensaio por Correntes Parasitas (Eddy Current)

Ensaio por Correntes Parasitas é o método no qual é induzido um fluxo de correntes elétricas (Correntes Parasitas) no objeto sobensaio, através de uma ou mais bobinas

Variações ocorridas nesse fluxo, causadas por diferentes
alterações no objeto, são refletidas nessas bobinas e podem ser lidas / registradas por voltímetros ,
osciloscópios , registradores , etc
Aplicação
 Este método de ensaio só pode se aplicado a matérias eletricamente condutores, que podem
ser ferromagnéticos e não ferromagnéticos ;
 Os mais diversos produtos siderúrgicos, nas formas de tubos , barras, chapas, arames, etc.
podem ser inspecionados por esta técnica de ensaio, bem como produtos de autopeças , tais
como parafusos, eixos , comandos, barra de direção, discos, panelas de freio, etc.,
componentes de aeronaves, entre outros.
 O método de Correntes Parasitas pode ser utilizado para detectar pontos de corrosão, os
mais diversos tipos de trincas, como trinca de fadiga, trincas térmicas, perdas de material
por erosão, localizada ou generalizadas, perda de material por corrosão , localizada tais como
“pittings” e alvéolos , ou generalizadas. É muito utilizado para detectar trincas de fadigas e
corrosão em componentes e estruturas aeronáuticas, e em tubos instalados em trocadores
de calor e caldeiras, permitindo fazer o controle de espessura de tubos instalados em
equipamentos de troca térmica.
 Além disso, permite diferenciar / separar metálicas seriadas quanto á composição química
(liga), dureza, microestrutura, condição de tratamento térmico, etc.; medir condutividade
elétrica em materiais não ferromagnéticos; medir espessuras de camadas não condutoras
sobre metais condutores ferromagnéticos e não ferromagnéticos, como nas medições de
espessuras de camadas de tintas; medir espessuras de camadas de material metálico não
ferromagnético sobre bases ferromagnéticas, em situações típicas de medição de espessura
de camada de material austenítico depositada sobre material ferrítico.
Vantagem
 Aplica-se, sobretudo, a metais não ferromagnéticos mas também a metais ferromagnéticos;
 Não há a necessidade de contato físico entre a sonda, bobina ou conjunto de bobinas e a
superfície da peça a ensaiar, embora a distância entre elas deva ser menor possível;
 Não há necessidade de material de consumo;
 Não exige uma preparação superficial rigorosa das peças a serem ensaiadas, embora
rugosidade excessiva possa trazer problemas;
 O método possibilita elevado grau de automatização e, em alguns casos , elevadas
velocidades de inspeções possam ser conseguidas;
 Em muitas aplicações o ensaio pode se adaptar à condição passa/não passa.Limitação
 A profundidade de penetração do ensaio muitas vezes é bastante limitada, apresentando
forte dependência com frequência de ensaio e com características elétrica e magnética do
material a ser ensaiado;
 A existência de mais de uma variável pode afetar os resultados do ensaio, porém ,como a
utilização de sondas adequadas, é possível contornar o problema e obter bons resultados;
 Em aplicações que dependem de detectar descontinuidades em materiais ferromagnéticos,
é necessário aplicar uma forte magnetização ao material e, se necessário , desmagnetizá-lo;
 Muitas vezes, com a utilização de sondas adequadas, a sensibilidade do ensaio para detectar
descontinuidades superficiais podem ser muito próxima à obtida com outros métodos de
ensaios superficiais , como Partículas Magnéticas e Líquidos Penetrantes , e com a vantagem
da avaliação da profundidade da descontinuidade detectada
Normas Titulo Publicação
NBR
8860
Ensaios não destrutivos – Correntes parasitas – Procedimento para
inspeção de tubos de aço utilizando saturação magnética 10/01/2008
Normas Titulo Publicação
NBR
8861
Ensaios não destrutivos – Correntes parasitas – Detecção de
descontinuidades por correntes parasitas (eddy-current) de tubos de aço
inoxidável austenítico e ligas similares
21/05/2009
Normas Titulo Publicação
NBR
15193
Ensaios não destrutivos – Correntes parasitas em tubos não
ferromagnéticos instalados em trocadores de calor 15/06/2009
Normas Titulo Publicação
NBR
15246
Ensaios não destrutivos – Ensaio por campo remoto em tubos
ferromagnéticos instalados em trocadores de calor 03/07/2012
Normas Titulo Publicação
NBR
15548
Ensaio não destrutivos – Procedimento de Ensaio para o setor
aeronáutico 14/01/2008
Normas Titulo Publicação
NBR
316
Ensaio não destrutivos – Corrente parasitas - Terminologia
04/06/2007

Inspeção Por Ondas Guiadas

A Inspeção por ONDAS GUIADAS é utilizada para medição e monitoramento de corrosão através de um dispositivo que emite e recebe eletromagneticamente ondas ultra-sônicas guiadas de baixa freqüência

A perda de espessura por corrosão e trincas superficiais são detectadas mesmo estando as tubulações isoladas e enterradas. O sistema também é muito útil para inspeção em áreas de difícil acesso como em altitudes elevadas, atrás de muros e paredes ou em locais remotos, não sendo necessário montagem de andaimes, remoção de isolamento ou escavação.

Vantagens do Processo:
• Toda a seção transversal do tubo é inspecionada (360º);
• Inspeciona e monitora tubulações com diâmetro
de 1/2 “ a 60”;
• Inspeciona trechos de até 50m de cada lado, podendo
chegar a 150m em condições ideais;
• Detecta perda de espessura de até 2% em condições
ideais. Para dutos enterrados ou a longa distância a
sensibilidade pode chegar a 10%.
• Inspeciona linha em operação com até 300º C de
temperatura;
• O sistema possui software para análise da inspeção e
confecção dos relatórios;
• Necessária pouca remoção do isolamento para instalação
dos transdutores;
Aplicações:
• Gasodutos e oleodutos;
• Tubulações;
• Tubos de caldeira;
• Tubos de trocadores de calor;
• Vasos de Pressão.
• Risers.
• Pontes, etc.

Fissuração a Quente em Aços Inoxidáveis

Fissuração a quente

A trinca a quente pode ser definida como a fissuração formada a altas temperaturas perto do solidus de metal, onde o metal tem coerência, mas é completamente frágil

Pode ocorrer em metais de solda e na Zona Termicamente Afetada (ZTA). Quase todos os metais (tais como aço carbono, aço de baixa liga, aço inoxidável austenítico, liga de níquel e liga de alumínio) podem vir a sofrer este defeito a qualquer nível.
A falta de ductilidade a altas temperaturas que causa uma condição frágil perto do solidus é geralmente devida à formação de um filme líquido intergranular de uma impureza, nomeadamente enxofre e fósforo no metal. Ambas estas impurezas combinam com os elementos de matriz para formar compósos de baixo ponto de fusão (inferior à aquele da matriz), reduzindo desse modo a coesão intergranular. Por sua vez, a falta de coesão entre os limites de grão inicia as trincas, ajudada pelos esforços elásticos resultando da contracção da solda. A trinca a quente é designada também como a “trinca por solidificação” que ocorre em metais de solda quando um metal de solda derretido se congelar, e como “trinca por liquação,” que ocorre nas zonas termicamente afetadas do metal mãe e do metal de solda no sólido, afetado pelo calor do arco.
Geralmente a trinca a quente ocorre longitudinalmente ao longo da linha central da solda, ocorrendo no meio da solda; porém pode também ocorrer através da linha central da solda afetada pela direção do esforço elástico. A Figura 1 mostra uma trinca a quente longitudinal que aparece na superfície de uma solda. Uma outra trinca a quente, mostrada em Figura 2, é uma trinca a quente longitudinal que ocorra dentro do metal de solda.

Uma trinca a quente longitudinal que aparece na superfície de um metal de solda por SMAW

Uma trinca a quente longitudinal que aparece na secção transversal de um metal de solda por SAW
A trinca a quente pode ser impedida empregando precauções adequadas, como discutido abaixo, à exceção de algumas ligas que são inerentemente muito suscetíveis à trinca a quente na soldadura por arco.
(1) Uso de um aporte de calor inferior
O uso de um aporte de calor inferior aumenta a velocidade de resfriamento do metal de solda, que minimiza o tempo passado no intervalo de temperatura frágil. Também aumenta a relação da largura à profundidade do metal de solda, diminuindo desse modo a susceptibilidade à trinca a quente.

(2) Uso do raio maior do sulco
O uso de juntas de soldadura com um raio maior do sulco aumenta a relação da largura à profundidade do metal de solda, que impede a trinca a quente - Fig. 3.

O efeito da relação da largura à profundidade (W/H) do metal de solda na susceptibilidade de trinca a quente de soldas do aço 2,25Cr-1Mo pela soldadura por arco submerso
(3) Uso dos metais de enchimento controlados por ferrite
Ao soldar os aços inoxidáveis austeníticos, use os metais de enchimento que contêm a ferrite (normalmente 3-10% no metal de solda) na matriz austenítica. Para fins especiais (por exemplo usos de temperaturas criogênicas) onde um metal de solda inteiramente austenítico é exigido, use um metal de enchimento que contem um baixo teor de enxofre e fósforo com índice aumentado de manganês.

As trincas a quente podem ser de escala microscópica, e não são detectadas pelas técnicas convencionais de inspeção, ou na maioria dos caos, em escala macroscópica  que apesar de desenvolver o mesmo mecanismo da fissuração microscópica,atingem dimensões muito maiores, constituindo-se em defeitos de solda pois comprometem sua qualidade.
Veja os fatores que podem influenciar a formação de trincas a quente:

• Segregação
• Altas velocidades de soldagem
• Tensões de soldagem
• Espessura da chapa
• Juntas Caracterizadas por alto grau de restrição